(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）ナフタリンスルホン酸ホルマリン縮重合体を有効成分とする分散剤、（Ｂ）セルロース誘導体を有効成分とする保水剤、（Ｃ）消泡剤、（Ｄ）セメント、（Ｅ）細骨材を含有してなるセメントモルタル塗材であって、（Ｆ）ポリマーディスパージョン及び再乳化粉末樹脂の何れも含有せず、且つ（Ａ）ナフタリンスルホン酸ホルマリン縮重合体を有効成分とする分散剤と（Ｂ）セルロース誘導体を有効成分とする保水剤の含有重量比；（Ａ）／（Ｂ）が、０．５〜４０／１５であり、（Ｂ）セルロース誘導体を有効成分とする保水剤と（Ｃ）消泡剤の含有重量比；（Ｂ）／（Ｃ）が０．１〜５であり、セメント１００質量部に対する水の含有量が２８〜４４質量部であることを特徴とするセメントモルタル塗材。但し、化学成分としてＡｌ2Ｏ3を１０〜４０質量％及びＳｉＯ２を４０〜９０質量％含む粒径５０μｍ以下の中空状無機粒子、セルロース系保水剤、膨張材及びブレーン比表面積８０００〜１２００００ｃｍ2／ｇのメタカオリンを含有してなるモルタルを除く。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主としてセメント系構造物の表面仕上げや表面補強、表面補修用等に用いるセメント系のモルタル塗材に関する。
【背景技術】
【０００２】
主にモルタルやコンクリート等の構造物躯体の表面仕上用や表面の欠損部の補修用に吹付け施工や左官施工可能なセメント系モルタルが使用されている。当該セメント系モルタルに要求される特性としては、吹付け施工用としてはポンプ圧送性また左官施工用としては鏝塗り作業性等の何れも施工性が良好であることの他、躯体との一体性（結合性）、施工後の耐久性、及び経済性が要求される。即ち、例えば躯体の表面補強仕上げ用や表面欠損補強用に、できるだけ広い面積をより短い時間で効率良く施工する上で、昨今ではモルタル塗材の施工が吹付け施工で行われることが多く、吹付装置への搬送性に優れたモルタル塗材が必要とされる。このようなポンプ圧送性を高める手段として減水剤を加えて流動性を高めることが知られているが（例えば、特許文献１参照。）、高流動であるが故に壁部や天井部では施工後に垂れ易く、不良施工になり易かった。また、繊維を配合することで垂れを抑制することは可能であるが（例えば、特許文献２参照。）、モルタルの混練水量が増加し、ファイバーボールができて施工物の不均質化が起こり、劣化し易い部位が生じる。ポリマーディスパージョンや再乳化粉末樹脂を配合した所謂ポリマーセメントモルタルを用いると、垂れも抑制でき、躯体面等への付着力が格段に向上し、躯体との一体化を達成することが可能となる。（例えば、特許文献３参照。）
【０００３】
しかるに、ポリマーディスパージョンや再乳化粉末樹脂の使用は原料コストが大きく上昇し、またこれらの多くは、低水セメント比での流動性向上作用や空気連行作用を有しているため、施工後に垂れや変形を生じることがあり、施工物の不均質化や強度低下の原因となり易かった。さらには、水中設置構造物などの一部用途では、躯体表面に施工されたポリマーセメントモルタルの表層から微量のポリマー成分が経年に渡り水中に溶出し続けることがあり、長期使用には必ずしも適さない施工対象もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１９４１５８号公報
【特許文献２】特開２００７−１９７３０１号公報
【特許文献３】特開２００９−１１４００２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、ポリマーディスパージョンや再乳化粉末樹脂を配合使用せずに、ポンプ圧送性や鏝塗り性等の施工性に優れ、施工時の垂れも発生せず、施工後は高い付着力で躯体と十分一体化できる高耐久性のセメントモルタル塗材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、課題解決のため鋭意検討を重ねた結果、ナフタリンスルホン酸ホルマリン縮重合体を有効成分とする分散剤とセルロース誘導体を有効成分とする保水剤を特定の量比で含有し、且つ該セルロース誘導体を有効成分とする保水剤を特定の量比となるよう消泡剤を含有させたセメント系モルタルが、ポリマーディスパージョンや再乳化粉末樹脂を配合使用せずとも、ポンプ圧送性や鏝塗り性等の施工性に優れ、垂れることもなく、躯体に強固に付着し、耐久性のある施工物が得られたことから本発明を完成するに至った。
【０００７】
即ち、本発明は、（Ａ）ナフタリンスルホン酸ホルマリン縮重合体を有効成分とする分散剤、（Ｂ）セルロース誘導体を有効成分とする保水剤、（Ｃ）消泡剤、（Ｄ）セメント、（Ｅ）細骨材を含有してなるセメントモルタル塗材であって、（Ｆ）ポリマーディスパージョン及び再乳化粉末樹脂の何れも含有せず、且つ（Ａ）ナフタリンスルホン酸ホルマリン縮重合体を有効成分とする分散剤と（Ｂ）セルロース誘導体を有効成分とする保水剤の含有重量比；（Ａ）／（Ｂ）が、０．５〜４０／１５であり、（Ｂ）セルロース誘導体を有効成分とする保水剤と（Ｃ）消泡剤の含有重量比；（Ｂ）／（Ｃ）が０．１〜５であり、セメント１００質量部に対する水の含有量が２８〜４４質量部であることを特徴とするセメントモルタル塗材。但し、化学成分としてＡｌ2Ｏ3を１０〜４０質量％及びＳｉＯ２を４０〜９０質量％含む粒径５０μｍ以下の中空状無機粒子、セルロース系保水剤、膨張材及びブレーン比表面積８０００〜１２００００ｃｍ2／ｇのメタカオリンを含有してなるモルタルを除く。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のセメントモルタル塗材は、経年に渡りポリマー等の溶出が実質起こらないため、ポリマー成分の溶出を極力嫌う水と接触する構造物表面の仕上げ材や補強材或いは表面欠損部の補修材として好適である。しかも吹付けや鏝施工の何れにも良好な施工性を有し、セメント系躯体に強固に結合して一体となり、高い耐久性を具備する。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明のセメントモルタル塗材は、（Ａ）ナフタリンスルホン酸ホルマリン縮重合体を有効成分とする分散剤を必須含有する。同様な成分を有効とするものであれば、減水剤、高性能減水剤、ＡＥ減水剤、高性能ＡＥ減水剤、流動化剤と称されるものでも使用できる。本成分を有効成分とする分散剤は、公知の他の成分、例えばポリカルボン酸やメラミンスルホン酸などを有効成分とする分散剤と比べ、保形力を減退させる作用が弱く、良好なポンプ圧送性を確保できるような流動性を付与させても、施工時に垂れが発生し難い。また本剤の含有で水量を増加させずに塗り付けに適した状態が容易に得られることから強度低下防止や乾燥ひび割れ発生の抑制もでき、耐久性向上を図ることができる。好ましくは、ナフタリンスルホン酸ホルマリン縮重合体を有効成分とする分散剤の含有量を、含有セメント量１００質量部に対し、固形分換算で０．１〜３質量部とする。０．１質量部未満では所望の施工性、特に良好なポンプ圧送性や鏝施工時の鏝伸び性が得難くなったり、混練水量増加に伴う強度面を中心とする耐久性低下を起こすことがあるので適当ではない。また、３質量部を超える含有量では硬化不良を起こすことがあるので適当ではない。
【００１１】
本発明のセメントモルタル塗材は、（Ｂ）セルロース誘導体を有効成分とする保水剤を必須含有する。セルロース誘導体を有効成分とする保水剤はモルタルやコンクリートに使用できるものなら何れのものでも良く、例えばメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、セルロース硫酸エステル等の水溶性のセルロース誘導体が挙げられる。該保水剤の使用で施工後も適度な保水状態を暫くは保てるため急激な乾燥収縮を防ぐことができる。また、注水時の混練性も良好になり、また鏝施工に適した流動性も発現し易い。さらにセルロース誘導体は一般に増粘作用を有するため、セメントモルタル塗材の施工時の付着力の向上をはかることができ、また垂れ抑制にも寄与する。さらに、セルロース誘導体は、分散剤との併用で注水後の施工時にも適度な水分を保持するため施工に適した流動性が得られる。（Ｂ）セルロース誘導体を有効成分とする保水剤の含有量は、（Ａ）ナフタリンスルホン酸ホルマリン縮重合体を有効成分とする分散剤の含有量との重量比で、（Ａ）／（Ｂ）が、０．５〜１０とする。好ましくは（Ａ）／（Ｂ）が、１〜８とする。重量比；（Ａ）／（Ｂ）が、０．５未満では配合時の混合抵抗が増し、またポンプ圧送性に対する抵抗性も増し、さらには鏝伸び性や鏝切れ性も低下し、施工性が全般に低下するので好ましくない。また、（Ａ）／（Ｂ）が、１０を超えると、施工時の施工物が垂れやすくなり、しかも施工初期の躯体への結合力発現が低下するので好ましくない。
【００１２】
本発明のセメントモルタル塗材は、（Ｃ）消泡剤を必須含有する。消泡剤は、モルタルやコンクリートに使用できるものなら何れのものでも良く、例えば鉱物油系、ポリエーテル系、シリコーン系、高級アルコール系、界面活性剤系の消泡剤を挙げることができる。また、粉末状や液状の何れでも良い。消泡剤を含有することによって除泡化による施工性の向上と施工物中に強度低下に繋がる残泡が殆ど無い状態で硬化できることから均質で高い強度値の施工物が得られ易く、耐久性の向上に繋がる。さらには、併用する保水剤の保水能力を大幅に向上することができるので乾燥ひび割れの発生を抑制することができ、整泡作用も高まるので強度も向上する。その点からも施工物の耐久性が高まる。（Ｃ）消泡剤の含有量は、（Ｂ）セルロース誘導体を有効成分とする保水剤の含有量との重量比で、（Ｂ）／（Ｃ）が０．１〜５とする。好ましくは、（Ｂ）／（Ｃ）が０．１５〜３とする。重量比；（Ｂ）／（Ｃ）が０．１未満では付着性の低下や硬化物の強度低下が起こるので好ましくない。また、（Ｂ）／（Ｃ）が５を超えると、十分な保水性向上作用が得られず、鏝伸び性等の施工性低下や乾燥ひび割れ発生による施工物の耐久性低下が起こるので好ましくない。
【００１３】
また、本発明のセメントモルタル塗材は、（Ｄ）セメントを必須含有する。本発明に使用するセメントは特に限定されず、例えば普通、早強、超早強、中庸熱、低熱等のポルトランドセメント、高炉セメントやフライアッシュセメント等の各種混合セメント、アルミナセメントやエコセメント等の特殊セメントを挙げることができる。好ましくは、修復効果が比較的早く発揮されることから早強ポルトランドセメントを使用する。より好ましくは、早強ポルトランドセメントと普通ポルトランドセメントを併用し、その配合割合を調整することにより最善の強度発現性と施工性を得ることも可能である。この場合の好適併用配合割合はセメント合計重量中で何れか一方を概ね４０〜６０％、他方を残部（６０〜４０％）とする。
【００１４】
また、本発明のセメントモルタル塗材は、（Ｅ）細骨材を必須含有する。使用する細骨材は特に限定されず、例えば、川砂、山砂、海砂、砕砂、火山礫等の天然細骨材の他、スラグ骨材、樹脂や鉱物質原料の発泡粒等の人工軽量細骨材などを挙げることができる。好ましくは、性状安定に繋がることから粒度０．０７５〜３ｍｍに整粒されたものが好ましい。細骨材の含有量は、セメント含有量１００質量部に対し、概ね５０〜４００質量部が好ましい。５０質量部未満では乾燥収縮量が大きくなり、ひび割れ発生の虞があるので適当ではない。細骨材含有量が４００質量部を超えると、骨材過剰となって強度低下するので適当ではない。
【００１５】
また、本発明のセメントモルタル塗材は、所謂ポリマーセメントを含有使用しない。即ち、ポリマーセメントモルタルやポリマーセメントコンクリート等に使用できるポリマーディスパージョンや再乳化粉末樹脂を含有しない。具体的には、例えばＪＩＳ  Ａ  ６２０３に規定されているポリマーディスパージョンや再乳化粉末樹脂を挙げることができる。本発明のセメントモルタル塗材がポリマーディスパージョンや再乳化粉末樹脂を含有すると、該塗材を使用したセメント系施工物が水と恒常的に接する場合、ポリマー成分が少しずつではあるが水中に溶出し続ける虞があるので好ましくはない。
【００１６】
また、本発明のセメントモルタル塗材は、本発明の効果を喪失させない限り、前記各成分以外の成分を含有するものであっても良い。このような成分として、例えば、膨張材、ポゾラン反応物質、例えば硅石微粉や炭酸カルシウム微粉などの水に実質的に不活性な無機質微粉、凝結促進剤、凝結遅延剤、ベントナイト等を挙げることができ、また前記ナフタリンスルホン酸ホルマリン縮重合体を有効成分とする分散剤に加えて、これ以外の成分を有効成分とする分散剤を含有するものでも良い。この中でも膨張材を含有すると収縮抵抗性が格段に向上し、躯体との一体化がより確実に達成できることに加え、ひび割れ抵抗性も向上するので好ましい。膨張材はモルタルやコンクリートに使用できるものなら何れのものでも良い。膨張材を含有する場合は、セメント１００質量部に対し、１〜１０質量部の含有量とすることが推奨される。１０質量部を超えると過膨張となって亀裂発生することがあるので適当ではない。
【００１７】
また、本発明のセメントモルタル塗材の混練水量は、セメント１００質量部に対し、２０〜５０質量部とする。２０質量部未満では施工時の付着力低下や流動性低下による施工性に支障をきたすため適当でなく、また５０質量部を超えると塗材が施工時に垂れたり、強度発現性が低下するので適当ではない。
【００１８】
本発明の本発明のセメントモルタル塗材の製造方法は特に限定されず、例えば一般的なセメント系モルタルと概ね同様の方法で製造できる。具体的一例を示すと、市販のモルタルミキサに前記のような配合成分を一括投入し、水を加えて混練すれば得られる。混練水の量は、鏝塗り等の左官施工する場合は、セメント１００質量部に対し、混練水量２０〜４０質量部がより好ましい。また本セメントモルタル塗材を吹付け施工で使用する場合は、混練水量３０〜５０質量部がより好ましい。
【実施例】
【００１９】
以下、実施例により本発明を具体的に詳しく説明するが、本発明はここで表した実施例に限定されるものではない。
【００２０】
［モルタルの作製］  次に表すＡ１〜Ｆ３から選定される材料を表１に表した配合量となるようにモルタルミキサに投入し、温度約２０℃の環境下で１分間混合した。得られた混合物に対し、表１記載の量の水を注水し、さらに約２分間混練し、フレッシュモルタルを得た。尚、表１に記載したモルタルのうち、本発明品５、８及び９は、この特許請求の範囲に包まれない参考品である。
【００２１】
Ａ１；ナフタリンスルホン酸ホルマリン縮重合体を有効成分とする分散剤（花王株式会社、商品名；マイティ１００）
Ａ２；ナフタリンスルホン酸ホルマリン縮重合体を有効成分とする分散剤（日産化学工業株式会社、商品名；アクセリート５５０）
Ａ３；ポリカルボン酸系高性能減水剤（太平洋マテリアル株式会社、商品名；コアフローＮＦ−１００）
Ｂ１；水溶性メチルセルロース系保水剤（信越化学工業株式会社、商品名；メトローズＳＥＢ−０４Ｔ）
Ｂ２；水溶性メチルセルロース系保水剤（松本油脂製薬株式会社、商品名；９０ＭＰ−４Ｔ）
Ｃ１；消泡剤Ｉ（三京化成株式会社）、商品名；アデカネートＢ３１７Ｆ）
Ｃ２；消泡剤ＩＩ（MUNZING CHEMIE GMB、商品名；ＡＧＩＴＡＮＰ８０１）
Ｄ；普通ポルトランドセメント（太平洋セメント株式会社製）
Ｅ；細骨材（山形硅砂５号）
Ｆ１；再乳化粉末樹脂（日本エヌエスシー株式会社、商品名；ＴＩＴＡＮ８１００）
Ｆ２；ポリマーディスパージョン（ニチゴーモビニール株式会社、商品名；モビニール７７００）
Ｆ３；遊離生石灰系膨張材（太平洋マテリアル株式会社、商品名；エクスパン構造用）
【００２２】
【表１】
0005801554.tif 000002
【００２３】
［フレッシュモルタルの評価］  作製した表１記載配合のフレッシュモルタルに対し、次の（１）〜（５）で表す評価試験を行った。その結果を表２に表す。
（１）保水性；国土交通省大臣官房庁営繕部監修「建築改修工事監理指針」の既製調合モルタル（タイル工事用）（Ｂタイプ）の保水率試験方法に準じ、保水率が７０％以上のものを保水性良好（○）と評価し、それ以外のものを保水性不良（×）と評価した。
【００２４】
（２）ポンプ圧送性；最大吐出圧力３．５ＭＰａのモルタルポンプを用い、該ポンプの送気口に連結した長さ３０ｍ、内径１．５インチの耐圧ホース内をモルタルで満たした後、３０分間静置し、モルタルポンプを起動した時に、ホースが内容物詰まりによって閉塞することなく、５分間以上連続圧送可能であったものをポンプ圧送性良好（○）と評価し、それ以外の状況となったものをポンプ圧送性不良（×）と評価した。
【００２５】
（３）垂れ抵抗性；コンクリート製擁壁の垂直平面に、リングガンを用いて約１．０ｃｍの厚さのモルタル施工物が得られるよう吹付け、１０分経過後、目視でモルタル施工物に垂れが観察されなかったものを垂れ発生無し（○）と評価し、それ以外の状況になったものを垂れ無発生ではない（×）と評価した。
【００２６】
（４）付着性；地面に水平に設置したコンクリート製基板（３００ｍｍ×３００ｍｍ、厚み６０ｍｍ）の上面にリングガンを用いて厚さ約１．０ｃｍのモルタル施工物が得られるよう吹付け、これを温度２０℃、相対湿度６０％の屋内で２８日間養生した。養生したモルタル硬化体施工物を概ね均等分割するようダイヤモンドカッターでコンクリート製基板の上表面に達するまで施工物表面から垂直切れ込みを入れた。次いで、４０ｍｍ×４０ｍｍの底面を有する鋼製アタッチメントを、該底面にエポキシ樹脂を満遍なく塗布し、この底面をコンクリート製基板上のモルタル硬化体上面に貼り付け、温度２０℃で６時間放置した。放置後、建研式接着力試験機で施工面に対し垂直に引っ張り、付着強度を測定した。付着強度が１．５Ｎ／ｍｍ2以上であったものを付着性が良好（○）と評価し、それ以外を付着性が不良（×）と評価し、その結果を表２に併せて記す。
【００２７】
（５）硬化モルタルの圧縮強度；施工物の耐久性評価としてモルタル硬化体の材齢２８日の圧縮強度を測定した。測定方法は、内寸４０ｍｍ×４０ｍｍ×１６０ｍｍの型枠にフレッシュモルタルを充填し、これを温度２０℃、相対湿度６０％の屋内で２８日間養生し、養生後のモルタル硬化体の圧縮強度を、ＪＩＳ  Ｒ  ５２０１に準拠した方法で測定した。
【００２８】
【表２】
0005801554.tif 000003
【００２９】
表２の結果より、本発明品は何れも良好な保水性、ポンプ圧送性、垂れ抵抗性及び付着性を具備し、しかも硬化後も優れた強度発現性を呈し、耐久性に優れることがわかる。特に、付着性と垂れ抵抗性は、ポリマーセメントモルタルに匹敵する優れた性状を具備したものであることがわかる。